DE3411001A1 - In ein automobil einbaubare schaltungsanordnung - Google Patents

Description

• In ein Automobil einbaubare Schaltungsanordnung
• Die Erfindung betrifft eine in ein Automobil einbaubare Schaltung anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Derartige Schaltungsanordnungen werden verwendet, um beispielsweise Sitze elektrisch zu betätigen, Schiebedächer zu bewegen oder die Fenster eines Automobils elektrisch anzuheben oder abzusenken. Wenn dabei die Stellung des zu bewegenden Teiles über einen Rechner gesteuert werden soll, ist es notwendig, dem Rechner mitzuteilen, in welchem Maße der Motor gelaufen ist. Dazu ist beispielsweise in Verbindung mit einem serienmäßigen "Memory-Sitz vorgesehen, daß mit dem Motor mechanisch, vorzugsweise auf gleicher Welle, ein Geber verbunden ist, der pro Umdrehung eine vorgegebene Anzahl von Impulsen abgibt. Diese Impulse können beispielsweise von einem Mikroprozessor gezählt werden, so daß auf diese Weise der Mikroprozessor stets über die Einstellung des zu überwachenden Bauteils informiert ist.
• In die Nähe des zu bewegenden Bauteiles muß dementsprechend ein Elektromotor zu dessen Bedienung untergebracht werden sowie der damit mechanisch verbundene Geber, wobei dem Motor eine Spannung über zwei Anschlüsse zugeführt wird. Der Geber erhält ebenfalls Eingangsspannungen von plus und minus, weiterhin ist ein Anschluß für den Ausgang des Gebers vorgesehen, der zu dem Mikroprozessor führt. Somit muß eine derartige Motoreinheit mit fünf Anschlüssen verkabelt werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl der Kabelanschlüsse zu verringern.
• Die Aufgabe wird gelöst durch den Anspruch 1.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Spannung für den Geber nicht extra der Motor-Geber-Einheit zugeführt wird, sondern vom Motor selbst abgegriffen wird.
• Anspruch 2 kennzeichnet eine bevorzugte Ausführung, bei der die Spannung für den Geber vom Motor abgreifbar ist, obwohl der Motor jeweils für Links- oder Rechtslauf mit unterschiedlicher Polarität versorgt wird.
• Anspruch 3 kennzeichnet eine besonders kompakt zu bauende Einheit für das Geber-/Motorbauteil sowie die in unmittelbarer Nähe unterzubringende periphere Logik.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltung gemäß Stand der Technik, und Fig. 2 ein Beispiel für die erfindungsgemäae Ausführung der Schaltung.
• In den Figuren sind jeweils gleiche Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die sich in den verschiedenen Blöcken jeweils wiederholenden Schaltungskomponenten tragen die gleiche Bezeichnung.
• Der aus dem Stand der Technik bekannte Schaltungsaufbau nach Fig.
• 1 zeigt einen Block I, der in bekannter Weise eine Spannungsstabilisierung darstellt. Diese stabilisierte Spannung U stab wird Blöcken II und III zugeführt, die in sich identisch aufgebaut sind und jeweils einen Elektromotor sowie dessen Betätigung beinhalten. Soll beispielsweise die beschriebene Schaltung für elektrische Fensterheber einer viertürigen Limousine eingeset2t werden, wären vier Schaltungsblöcke vorgesehen, die in ihrem Aufbau den Block II oder III entsprechen.
• Der Aufbau der Stabilisierungs- und Spannungsversorgungsstufe sieht vor, daß das Einschaltsignal vom Mikroprozessor an einen Widerstand R8 geführt wird, der an die Basis eines PNP-Transistors T1 angeschlossen ist. Gleichzeitig ist die Basis des Transistors T1 über einen Widerstand R9 mit Masse verbunden, der Emitter des Widerstandes liegt ebenfalls auf Masse. Der Kollektor des Transistors T1 führt über einen Widerstand R7 an die Basis einesPNP-Transistors T2, wobei die Basis über den Widerstand R6 mit dem Kollektor des Transistors T2 verbunden ist. Die positive Versorgungsspannung wird über einen Widerstand R5 und eine Diode D5 an den Kollektor des Transistors T2 geführt, wobei der Kollektor noch über eine Kapazität C2 und eine Zenerdiode Z3 zur Ableitung von Schwingungen oder Spannungsspitzen auf Masse liegt. Am Emitter des Transistors T2 wird die Stabilisierspannung Ustab abgegriffen.
• Die stabilisierte Spannung Ustab wird einem Block II und einem Block III zugeführt, die in sich identisch aufgebaut sind. Im folgenden wird nur der Block II beschrieben, in der Praxis können so viele Blökke als benötigt hintereinandergehängt werden. Der Block II besitzt Eingänge für positive und negative Versorgungsspannung, die über Schalter S1 und 52 an den Motor M gelegt werden können. Der eine Pol des Motors M ist über den Schalter S1 wahlweise mit plus oder minus verbunden, der andere Pol des Motors M ist über den Schalter S2 wahlweise mit plus oder minus verbunden. Liegen beide Schalter auf gleicher Polarität, ist der Motor kurzgeschlossen und steht dementsprechend.
• Liegen die Schalter 52 und S2 auf unterschiedlicher Polarität, läuft der Motor M, wobei die Laufrichtung durch die Auswahl der jeweiligen Anschlüsse plus bzw. minus gewählt werden kann. Beide Pole des Motors M sind über Zenerdioden Z1 bzw. Z2 an Masse gelegt, um Spannungsspitzen abzubauen, zu dem Zwecke ist ebenfalls ein parallel zum Motor liegender Varistor R3 vorgesehen.
• Als Anwendung, beispielsweise für einen Memory-Sitz ist es notwendig, dem Mikroprozessor mitzuteilen, in welcher Stellung sich das durch den Motor betätigte Bauteil befindet. Dies ist einerseits dadurch möglich, daß man die Stellung des Bauteiles direkt durch Sensoren abfragt, es ist jedoch auch möglich, dem Mikroprozessor jeweils Richtung und Ausmaß der Motordrehung mitzuteilen, so daß sich durch fortlaufendes Zählen der ausgeführten Bewegungen die jeweilige Stellung des durch den Motor M betätigten Bauteiles errechnet.
• Das Zählen der Motorumdrehungen, indem beispielsweise eine definierte Anzahl von Impulsen pro Motorumdrehung abgegeben werden, läßt sich auch anderweitiq einsetzen. Beispielsweise ist es möglich, die ungehinderte Verstellung des durch den Motor betätigten Bauteiles aufgrund der Frequenz der gelieferten Impulse zu erfassen. Damit läßt sich beispielsweise auf elektrischem Wege eine Sicherheitsabschaltung für elektrische Fensterheber verifizieren, die dann automatisch sicherheitsabschaltet, wenn durch Absinken der Frequenz angezeigt wird, daß der Fensterheber gegen ein Hindernis arbeitet.
• In der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist vorgesehen, daß der Motor mechanisch mit einem Geber G verbunden ist, der beispielsweise aus einer Scheibe besteht, die auf der Welle des Motors M sitzt und mit jeder Zehntelumdrehung einen Impuls abgibt. Diese Impulse erscheinen am Ausgang des Gebers C und wird über einen Widerstand R2 dem Mikroprozessor zugeführt. Der Ausgang ist über einen Kondensator C1 wechselspannungsentkoppelt und außerdem über einen Widerstand R1 zur Spannungseinstellung mit der Stabilisierungsspannung Ustab verbunden. Weiterhin müssen dem Geber G die Stabilisierungsspannung Ustab zugeführt werden, außerdem muß der Geber einen Masseanschluß besitzen.
• Daraus ergibt sich, daß der Block A, der die bauliche Einheit von Motor und Geber enthält, fünf Anschlüsse a-e besitzt, wobei a der Ausqanq zum Mikorprozessor, b die Spannungsversorgung für den Motor M, c der andere Pol des Motors M, d der Masseanschluß für den Geber G und e der Spannungsversorgungsanschluß für den Geber G darstellt. Konkret bedeutet das, daß fünf verschiedene Kabel an den Block A anqeschlossen werden müssen.
• In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Ausführung der Schaltung vorgeschlagen, mit der erreicht wird, daß lediglich drei Anschlüsse für den Block A ausreichen.
• Wie bei der Schaltung nach Fig. 1 sind Schalter S1 und S2 vorgesehen, mit denen der Motor wahlweise rechts- oder linkslaufend gesteuert wird. Es ist ebenfalls ein Varistor R3 vorgesehen, der die Spannungsspitzen beim Motorlauf unschädlich macht.
• Weiterhin ist ein Graetz-Gleichrichter, der aus vier Dioden D1-D4 aufgebaut ist, parallel zum Motor geschaltet, wobei die Wechselspannungseinqänqe des Graetz-Gleichrichters mit den beiden Spannungsanschlüssen des Motors verbunden sind. Die Oleichspannungsanschlüsse des Graetz-Gleichrichters sind zum Geber G geführt, so daß der Ceber G seine Spannung direkt von der Motorspannung ableitet.
• Damit ist auch die in Fig. 1 als I dargestellte Stabilisierung der Spannung überflüssig, so daß ebenfalls der Bauaufwand für diese Teile wegfällt. Die in Block A zusätzlich untergebrachte Elektronik, nämlich der Überspannungsbegrenzer R3 sowie der Gleichrichter, ist sehr wenig Platz aufwendig und vergrößert die bisherige bauliche Einheit von Motor und Geber bei Integrierung in diese Einheit kaum.
• Die übriqe Beschaltung des Geberausganges, der zum Mikroprozessor geführt wird, ändert sich nicht, lediqlich parallel zum Kondensator C1 ist ein Widerstand R4 vorgesehen, der eine definierte Spannung des Geberausganges zur Masse einstellt.
• Es ist also durch die erfindungsgemäße Beschaltung möglich, den Kabelaufwand deutlich zu reduzieren, was insbesondere dann zum Traqen kommt, wenn mehrere den Block II gleichgeordnete Blöcke, hier durch einen weiteren Block III angedeutet, vorqesehen sind.
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Claims (3)

1. Patentansprüche 1. In ein Automobil einbaubare Schaltungsanordnung für die Betätigung von mindestens einem Elektromotor über Schalter, mit einem mechanisch mit dem Motor gekoppelten Sensor, über den eine Recheneinheit die Stellung des mit dem Motor betätigten Teiles mitteilbar ist, und mit einer Versorgungsspannung für den Sensor, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Versorgungsspannung für den Sensor von dem Motor abgegriffen wird.
2. 2. Schaltungsanordung nach Anspruch 1, mit Schaltern, die für den Rechts- bzw. Linkslauf des Motors die an den Motor anzulegende Spannung jeweils umpolen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Gleichrichterschaltung, deren Wechselspannungs eingänge parallel zum Motor liegen und deren Gleichspannungsausgänge zur Versorgung des Sensor angeschlossen sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Gleichrichterschaltung eine Graetz-Gleichrichter ist.